[发明专利]一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及医疗器械技术领域，尤其涉及一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置及方法。

背景技术

低温保存方法常用于细胞冷冻，为减少冷冻过程中细胞的低温损伤，常在需要保存的细胞悬浮液中加入一定浓度的某种低温保护剂；如，低温保护剂甘油常被用于保存人类的血红细胞，而二甲基亚砜(DMSO)常被用于保存人类的造血干细胞。在临床应用中，如果将冷冻复温后含有低温保护剂的细胞悬浮液直接输入到人体内，由于体内血液对输入的细胞悬浮液的快速稀释，输入的细胞将会受到严重的渗透压损伤，从而导致治疗失败；而且，低温保护剂在室温下输入会对人体有一定的毒副作用。因此，在输入复温后的细胞悬浮液之前去除低温保护剂非常重要。

现有的低温保护剂去除方法包括多步离心法及透析法。对于透析法，由于透析器内中空纤维膜的形状和分布不均匀，在非稳态的情况下，可控性不佳；另外，透析法无法有效地去细胞悬浮液中破裂细胞所形成的细胞碎片及所释放的各种大分子物质。离心法虽然能够去除细胞悬浮液中破裂的细胞碎片，但是高速的离心力和急剧的渗透压变化会对细胞造成严重的机械损伤和渗透压损伤，降低细胞的回收率。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置及方法，本发明提供的装置能够有效地减少细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高细胞的回收率。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置，包括：

等渗溶液存储装置；

与所述等渗溶液存储装置的出口相连的变渗溶液形成装置；

细胞悬浮液存储装置；

入口分别与变渗溶液形成装置的出口和细胞悬浮液存储装置的出口相连通的混合装置；

与混合装置的出口相连的过滤装置，所述过滤装置的出口与所述细胞悬浮液存储装置的入口相连。

优选的，所述过滤装置选自平板膜或超滤器。

优选的，所述去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置还包括入口与所述等渗溶液存储装置出口连接的第一蠕动泵，所述第一蠕动泵的出口与所述变渗溶液形成装置的入口连接；

入口与所述变渗溶液形成装置出口连接的第二蠕动泵，所述第二蠕动泵的出口与所述混合装置的入口连接；

入口与所述混合装置出口连接的第三蠕动泵，所述第三蠕动泵的出口与所述过滤装置的入口连接。

优选的，所述混合装置选自三通管或三通阀。

优选的，所述去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置还包括入口与所述过滤装置出口连接的废液收集装置。

本发明提供的装置通过等渗溶液存储装置向变渗溶液形成装置连续地输送等渗溶液，得到了渗透压不断降低的变渗溶液，而且混合装置、过滤装置和细胞悬浮液存储装置的循环连接，使细胞悬浮液液循环地进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，在去除低温保护剂的过程中，变渗溶液和细胞悬浮液之间的渗透压缓慢地变化，有效地减少了细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高了细胞的回收率。实验结果表明，采用本发明提供的装置去除细胞悬浮液中的低温保护剂，细胞的回收率＞95％。

此外，本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的装置操作简单、消耗时间短。

本发明提供了一种去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，包括以下步骤：

将等渗溶液连续和高渗溶液混合，得到变渗溶液；

将所述变渗溶液和细胞悬浮液混合，得到混合溶液；

将所述混合溶液过滤，去除所述混合溶液中的低温保护剂和破碎的细胞，得到滤液；

将所述滤液和变渗溶液混合后再次进行过滤，并循环进行上述步骤，得到去除低温保护剂的细胞悬浮液。

优选的，所述等渗溶液和高渗溶液独立地选自氯化钠溶液、葡萄糖溶液或碳酸氢钠溶液。

优选的，所述等渗溶液选自氯化钠溶液；

所述等渗溶液的质量浓度为0.85％～0.9％。

优选的，所述高渗溶液选自氯化钠溶液；

所述高渗溶液的质量浓度为10％～15％。

优选的，所述等渗溶液、细胞悬浮液和高渗溶液的质量比为(15～25):(1～3):1。

本发明提供的去除细胞悬浮液中低温保护剂的方法，将等渗溶液连续地和高渗溶液混合，形成浓度不断降低的变渗溶液，而且循环地对细胞悬浮液进行与变渗溶液混合和过滤去除低温保护剂的操作，在去除细胞悬浮液中低温保护剂的过程中，使变渗溶液和细胞悬浮液之间的渗透压差缓慢变化，有效地降低了细胞的机械损伤和渗透压损伤，提高了细胞的回收率。此外，本发明提供的方法操作简便、耗时较短。